功与功率（强化提高）检测（word版含解析）

第八章机械能守恒定律第一节功与功率强化训练（含解析）一、单选题1．关于摩擦力做功，下列说法中正确的是（）A．滑动摩擦力阻碍物体的相对运动，一定做负功B．静摩擦力起着阻碍物体的相对运动趋势的作用，一定不做功C．静摩擦力和滑动摩擦力一定都做负功D．无论什么摩擦力都有可能做正功、负功或不做功2．有关功、功率和机械效率的说法中，正确的是（）A．机械的功率越大，做的功就越多B．功率不同的机械，做的功可能相等C．机械做功的时间越少，功率就越大D．机械的功率越大，机械效率就越高3．物体静止在光滑水平面上，先对物体施加一水平向右的恒力，经过t时间后撤去，立即再对它施加一个水平向左的恒力，又经过时间后物体回到出发点。在这一过程中，、分别对物体做的功、之间的关系是（）A． B． C． D．4．一辆汽车在平直的公路上由静止开始启动。在启动过程中，汽车牵引力的功率及其瞬时速度随时间的变化情况分别如图甲、乙所示。已知汽车所受阻力恒为重力的，重力加速度g取。下列说法正确的是（）A．该汽车的质量为B．C．在内，汽车的位移大小约为D．在前5s内，阻力对汽车所做的功为25kJ5．质量分别为2m和m的A、B两个物体分别在水平恒力F1和F2的作用下沿水平面运动，撤去F1、F2后受到摩擦力的作用减速到静止，其v­t图像如图所示，则下列说法正确的是（）A．F1、F2大小相等B．F1、F2对A、B两个物体做功之比为1∶1C．A、B两个物体受到的摩擦力大小之比为1∶2D．全过程中摩擦力对A、B两个物体做功之比为1∶26．引体向上是中学生体育测试的项目之一，引体向上运动的吉尼斯世界纪录是53次/分钟。若一个普通中学生在30秒内完成12次引体向上，该学生此过程中克服重力做功的平均功率最接近于（）A．5W B．20WC．100W D．400W7．如图所示，小物块A位于光滑的斜面上，斜面被固定在的水平面上，从地面上看，小物块沿斜面下滑的过程中斜面对小物块的作用力（）A．不垂直于接触面，做功为零B．垂直于接触面，做功不为零C．垂直于接触面，做功为零D．不垂直于接触面，做功不为零8．如图为测定运动员体能的装置，轻绳拴在腰间沿水平线跨过定滑轮（不计滑轮的质量与摩擦），下悬重力为G的物体．设人的重心相对地面不动，人用力向后蹬传送带，使水平传送带以速率为v逆时针转动，则（）A．人对重物做功功率为GvB．人对传送带的摩擦力大小等于G，方向水平向右C．人对传送带的摩擦力对传送带不做功D．人对传送带做功的功率大小为Gv9．两轮平衡车（如图所示）广受年轻人的喜爱小明驾驶平衡车以恒定功率P0沿倾角为θ的斜面由某一较小初速度开始向上行驶。已知小明和平衡车的总质量为m，地面对平衡车的摩擦阻力恒为f，不计小明对平衡车做的功和空气阻力，则（）A．平衡车能达到的最大速度为B．平衡车运动过程中所需的最小牵引力为F=mgsinθ-fC．平衡车在斜面上运动过程中，小明与平衡车间的摩擦力逐渐增大D．平衡车达到的最大速度后，平衡车对小明的作用力竖直向上10．如图所示，一物体分别沿aO、bO轨道由静止滑下至底端，物体与轨道间的动摩擦因数相同。物体克服摩擦力做功分别是和，则（）A． B． C． D．无法比较11．质量为103kg、发动机的额定功率为100kW的汽车在平直公路上行驶。若该汽车所受阻力大小恒为5103N，则下列判断错误的是（）A．汽车的最大速度是20m/sB．汽车以2m/s2的加速度匀加速启动，启动后第2s末时发动机的实际功率是40kWC．汽车以2m/s2的加速度匀加速启动，匀加速运动所能维持的时间为10sD．若汽车保持额定功率启动，则当其速度为5m/s时，加速度为6m/s212．如图所示，一台起重机从静止开始匀加速地将一质量的货物竖直吊起，在末货物的速度。起重机在这内拉力的平均输出功率及末的瞬时功率分别为（取）（）A．， B．，C．， D．，13．如图所示，匈牙利大力士希恩考·若尔特曾用牙齿拉动50吨的波音飞机。他把一条绳索的一端系在飞机下方的前轮处，另一端用牙齿紧紧咬住，在50s的时间内将波音飞机缓慢拉动了约40m。假设大力士牙齿的拉力约为5×103N，绳子与水平方向夹角θ约为30°。则在拉动飞机的过程中（）A．重力做功约×107J B．拉力做功约×106JC．合外力做功约×104 D．拉力的平均功率约为×103W14．如图甲所示，一个质量m＝2kg的物块静止放置在粗糙水平地面O处，物块与水平面间的动摩擦因数μ＝，在水平拉力F作用下物块由静止开始向右运动，经过一段时间后，物块回到出发点O处，取水平向右为速度的正方向，物块运动过程中其速度v随时间t变化规律如图乙所示，g取10m/s2.则（）A．物块经过4s回到出发点B．时水平力F的瞬时功率为24WC．0~5s内摩擦力对物块先做负功，后做正功，总功为零D．0~5s内物块所受合力的平均功率为15．人造地球卫星在椭圆轨道上运行，由图中的a点运动到b点的过程中（）A．万有引力对卫星做正功B．万有引力对卫星做负功C．万有引力对卫星先做正功，再做负功D．万有引力对卫星一直不做功16．如图甲所示，水平面上一质量为m的物体，在水平力F作用下从静止开始加速运动，力F的功率P恒定不变，运动过程所受的阻力f大小不变，加速运动t时间后物体的速度达到最大值vm，F作用过程中物体的速度v的倒数与加速度a的关系图像如图乙所示，仅在已知功率P的情况下，根据图像所给的信息不能求出以下哪个物理量（）

A．物体的质量m B．物体所受阻力fC．物体加速运动的时间t D．物体运动的最大速度vm二、解答题17．如图所示，平板A静置于水平地面上，物块B（可视为质点）置于平板最左端平板质量M=2kg，物块质量m=1kg，物块与平板间动摩擦因数μ1=，平板与水平面间动摩擦因数2=，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。t=0开始，物块B受到大小为10N的水平向右的力；t=1s时，力大小不变方向反向；t=时，撤去该力。整个过程中，物块始终未离开平板，不计空气阻力，重力加速度取g=10m/s2求：（1）t=1s时，物块和平板的速度大小；（2）平板长度至少为多少？（3）整个过程中，该力对物块所做的总功。

18．质量为3kg的物体静止在水平地面上，物体与地面间的动摩擦因数为，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等。t=0时，物体受到方向不变的水平拉力F的作用如下图甲所示，F的大小随时间变化的关系如图乙所示（g取10m/s2）。求：（1）6s末拉力的瞬时功率；（2）9~12s内拉力所做的功；（3）12s内拉力的平均功率。19．某型号汽车的质量为，发动机的额定输出功率为，行驶在平直公路上时所受阻力恒为车重的倍若汽车从静止开始先匀加速启动，加速度的大小为达到额定输出功率后，汽车保持功率不变又加速行驶了，速度增大到最大速度后才匀速行驶试求：取汽车的最大行驶速度；汽车匀加速启动阶段结束时的速度；当速度为时，汽车牵引力的瞬时功率；当汽车的速度为时的加速度；汽车从静止到获得最大行驶速度所用的总时间t．参考答案1．D【解析】静摩擦力可以对物体做正功，如沿倾斜的传送带向上运送物体，物体受到沿斜面向上的静摩擦力，对物体做正功，将物体放在水平传送带上，物体受到向前的滑动摩擦力，对物体做正功，因此无论什么摩擦力都有可能做正功、负功或不做功，所以D正确；ABC错误；故选D。2．B【解析】AB．功率是表示做功快慢的物理量，机械的功率越大，说明做功越快，但由于时间不同，做的功不一定越多，功率不同的机械，做的功可能相等，选项A错误，B正确；C．由于做功多少未知，根据可知机械做功的时间越少，则功率不一定就越大，选项C错误；D．机械效率，与功率没有直接关系，选项D错误。故选B。3．D【解析】物体静止时受水平恒力作用，向右做匀加速运动，加速度为经过t时间后的速度为之后受到恒力作用，先向右做匀减速运动，再向左做匀加速运动，加速度大小为又经过时间后物体回到出发点，故整个过程中物体的总位移为零，所以前后两个时间段内物体的位移大小相等，方向相反。取方向为正方向，则根据位移关系得联立解得撤去，在作用下物体又回到出发点，两段位移大小相等，两个力做的功分别为可知ABC错误，D正确。故选D。4．C【解析】A．第5s末，汽车的功率达到15kW，此时速度为5m/s，所以此时的牵引力为而在，汽车在做匀加速直线运动，加速度为1m/s2。则解得m=1000kgA错误；B．汽车所受的阻力大小为故匀速时的速度B错误；C．在5~15s内，列动能定理其中，解得选项C正确。D．令前5s的位移为x1，则，则阻力做的功为在前5s内，汽车克服阻力做功为，D错误；故选C。5．B【解析】C．撤去F1、F2后受到摩擦力的作用减速到静止过程，由v-t图像可知，由牛顿第二定律有，解得则AB两物体受到的摩擦力大小之比为1:1，C错误；D．由于v-t图像的面积表示位移，全过程两物体图形面积相等，则两物体运动的位移一样，所以全过程中摩擦力对A、B两个物体做功之比为1:1，D错误；A．两物加速运动时，由v-t图像可知，由牛顿第二定律有，解得，A错误；B．由v-t图像可知加速过程中两物体的位移之比为s1:s2=1:2，且F1：F2=2:1，所以F1、F2对A、B两个物体做功之比为1∶1，B正确。故选B。6．C【解析】学生体重约为50kg，每次引体向上上升高度约为m，引体向上一次克服重力做功为全过程克服重力做功的平均功率为C正确，ABD错误。故选C。7．C【解析】斜面对物块的作用力即为支持力，垂直于物块的运动方向，根据可知，做功为零。故选C。8．D【解析】A.重物没有位移，所以人对重物没有做功，功率为0，故A错误；B.根据人的重心不动，则知人处于平衡状态，摩擦力与拉力平衡，传送带对人的摩擦力方向向右，拉力等于物体的重力G，所以人对传送带的摩擦力大小等于G，方向水平向左，故B错误；CD.在时间t内人对传送带做功消耗的能量等于人对传送带做的功，人的重心不动，绳对人的拉力和人与传送带间的摩擦力平衡，而拉力又等于G.根据P=Fv，所以人对传送带做功的功率为Gv.故C错误，D正确．故选D【点睛】通过在力的方向上有无位移判断力是否做功．人的重心不动，则知人处于平衡状态，摩擦力与拉力平衡．根据恒力做功功率公式可以求得人对传送带做功功率为P=Fv．9．D【解析】AB．小明驾驶平衡车以恒定功率P0沿倾角为θ的斜面向上行驶时速度增加的过程中，牵引力F变小，当匀速后不变，从而速度达到最大值此时最大速度为故AB错误；C．速度增加的过程中，牵引力F变小，当匀速后再不变。加速度a减少至0。设小明质量为M，可知小明与平衡车间的摩擦力逐渐变小，故C错误；D．平衡车达到的最大速度后，小明平衡车加速度a为零，平衡车对小明的作用力竖直向上，故D正确。故选D。

10．B【解析】设斜面的倾角为，滑动摩擦力大小为则物体克服摩擦力所做的功为由几何关系可知水平距离相同，所以克服摩擦力做功相等，故B正确，ACD错误。故选B。11．C【解析】A．当牵引力等于阻力时，汽车的速度最大，最大速度故A正确，不符合题意；

B．汽车从静止开始以加速度2m/s2匀加速启动，根据牛顿第二定律得F-Ff=ma解得牵引力F=Ff+ma=（5×103+×103×2）N=×104N2s末的速度v=at=2×2m/s=4m/s则发动机的实际功率P=Fv=×104×4W=40kW故B正确，不符合题意；

C．当汽车的实际功率达到额定功率时，匀加速直线运动结束，此时有匀加速运动所能维持的时间故C错误，符合题意；

D．若汽车保持额定功率启动时，当其速度为5m/s时，牵引力为根据牛顿第二定律得加速度故D正确，不符合题意。

故选C。12．B【解析】物体向上运动的加速度为由牛顿第二定律可得代入数据求出起重机的拉力物体上升的高度起重机做功的平均功率则末的速度为起重机在末的瞬间功率为即起重机在这内拉力的平均输出功率为，末的瞬时功率为，故ACD错误，B正确。故选B。13．D【解析】A．飞机在水平方向被拉动，故此过程中飞机的重力不做功，故A错误；

BD．拉力功W=FScosθ=5×103×40×J=×105J≈×105J拉力的平均功率约为故B错误，D正确；

C．飞机缓慢移动，则动能不变，则合外力功为零，选项C错误；故选D。14．B【解析】A．由图可看出，4s内速度方向始终为正方向，则物块经过4s离出发点最远，没有回到出发点，故A错误；B．4到5s，物体做加速运动，加速度大小为由牛顿第二定律可得解得时，物体的速度大小为此时力F的功率为P=Fv=16×=24W故B正确；C．滑动摩擦力始终与物体的运动方向相反，始终做负功，故C错误；D．0～5s内物块所受合力的做的功等于动能增加量平均功率为故D错误。故选B。15．A【解析】由于图中万有引力与速度方向夹角始终小于90°，故在此过程中万有引力对卫星做正功，选项A正确，BCD错误。故选A。16．C【解析】AB．由题意可知根据牛顿第二定律得即变形得由乙图可知，斜率纵轴截距P已知，可求出m和f，选项AB能够求出；D．水平力等于阻力时，速度达到最大，则有能求出，选项D能够求出；C．由知，v增大，F减小，则物体先做变加速运动，当加速度为零时做匀速运动，根据条件不能求出加速运动时间，选项C不能求出。本题选不能求出的，故选C。17．（1）5m/s，1m/s；（2）m；（3）【解析】（1）物块的加速度大小为解得平板的加速度大小为解得所以t=1s时，物块的速度大小为平板的速度大小为（2）0~